Проф. Франсис Халзен, физик от Университета на Уисконсин – Мадисън, САЩ, спечели Нобеловата награда за физика, съобщи Елен Муунс, генерален секретар на Кралската шведска академия на науките.

Халзен печели наградата "за решаващия си принос към Обсерваторията за неутрино "Айскюб" (IceCube) и откриването на високоенергийни неутрино от астрофизически произход".

Тази година паричната равностойност на наградата е 12 милиона шведски крони (1,22 милиона щатски долара, или 1,06 милиона евро).

Постижения, свързани с неуловимите частици неутрино, известни също като "призрачни частици", донесоха Нобелова награда за физика на белгийския учен Франсис Халзен, съобщи официалният сайт на наградите Nobelprize.org.

Неуловимите частици от вселената, уловени на южния полюс

Франсис Халзен осъзнава, че ледът на Южния полюс може да се използва за проследяване на неуловимите частици, известни като неутрино. Неговата визия и научно лидерство са от решаващо значение за обсерваторията "Айскюб" – съоръжение, обхващащо кубичен километър лед, оборудвано със светлинни сензори. С помощта на обсерваторията изследователите могат да улавят частици неутрино, произхождащи от изключително високоенергийни процеси в далечната Вселена.

Призрачните частици неутрино са навсякъде, но не дават знак за присъствието си. Те преминават през Земята и дори през телата ни, без да ги забелязваме. Много рядко едно-единствено неутрино взаимодейства с атомно ядро, което дава възможност то да бъде засечено с подходящо оборудване.

Учените отдавна знаят, че в космоса има естествени ускорители на частици, които изхвърлят частици с енергии до милион пъти по-високи от тези, които могат да бъдат постигнати в лаборатории на Земята. Много аспекти на тези източници остават загадка: какво представляват, къде се намират и какви са основните процеси, протичащи в тях?

Неутрино с изключително висока енергия се раждат в същите среди като други видове частици. За разлика от останалите частици обаче, неутрино достигат до нас, без да променят посоката си или да губят енергия. Това означава, че те могат да предоставят информация, която не е достъпна по никакъв друг начин.

Франсис Халзен за първи път представи своята идея за улавяне на неутрино на Южния полюс през 1988 г. Когато неутрино се сблъска с атомно ядро, се генерира светлинен проблясък, който може да бъде проследен от сензори, разположени в прозрачния лед на Южния полюс.

Ледът на Южния полюс има много предимства, тъй като е защитен от различни видове смущения, а районът е геоложки стабилен и в него няма земетресения. Идеята на Халзен скоро печели подкрепата на други изследователи и само няколко години по-късно са проведени предварителни тестове на сензорите в леда.

Космическите неутрино с изключително висока енергия са много редки, поради което е необходим огромен обем лед, за да се наблюдават достатъчен брой сблъсъци. Обсерваторията "Айскюб" обхваща цял кубичен километър и е завършена през 2011 г. Изследователите скоро откриват първите високоенергийни неутрино, а няколко години по-късно обявяват откриването на неутрино, за които се предполага, че произхождат от места далеч извън пределите на Слънчевата система. Търсенето на източниците на неутрино във Вселената вече може да започне с пълна сила.

"Франсис Халзен ръководи международен екип от изследователи и инженери, които ни предоставиха фантастичен инструмент. Неговата упоритост и научна визия проправиха пътя за нов вид астрономия", каза Марк Пиърс, председател на Нобеловия комитет по физика.

Взаимодействията на неутрино, които непрекъснато се регистрират от "Айскюб", ще предоставят на изследователите нови познания за бурните условия, при които се пораждат високоенергийни неутрино, и дори биха могли да разкрият непознати досега космически явления.

Най-интересните открития в изследването на неутрино тепърва предстоят

Франсис Халзен допусна, че най-интересните открития в областта на изследването на неутрино тепърва предстоят, стана ясно от живото предаване на конференцията по повод обявяването на победителя в Стокхолм на сайта Nobelprize.org. Халзен каза още, че новината за отличието го е изненадала и че в момента се намира в Италия, където е пристигнал за научен фестивал в Бергамо.

Като "странно" описа Халзен усещането да научи, че е получил Нобелова награда. Той припомни, че подобно чувство е изпитал и миналата седмица по време на фестивала в Бергамо, когато е било изказано предположение, че може да получи отличието.

На въпрос от шведската телевизия с кое от постиженията си се гордее най-много Халзен не открои конкретен резултат, а постави акцент върху хората, с които е работил. По думите му той е особено щастлив от съвместната работа и от доброто сътрудничество между учените, посветили се на изследването на неутрино.

"Това е екипна работа", подчерта лауреатът, като отбеляза ролята на многобройните талантливи учени, участвали в проекта, както и съмненията на по-консервативните физици.

Според Халзен изследванията с неутрино вече са дали възможност да се говори за своеобразна "астрономия на неутриното". На въпрос какво можем да научим за Вселената от тази перспектива той отговори, че все още е трудно да се каже, но доказването на съществуването на астрофизични източници на неутрино е отворило нов прозорец към Космоса.

По думите му са били необходими години, за да бъдат събрани достатъчно данни, които да позволят проследяването на неутрино до някои от най-мощните обекти във Вселената, включително свръхмасивни черни дупки. Изследователите са успели да получат и данни за Млечния път чрез неутрино.

Халзен отбеляза и ролята на изкуствения интелект и машинното обучение, които през последните години са помогнали на учените да обработват огромните количества данни. Според него обаче най-интересните открития тепърва предстоят.

Тъкмо способността на неутриното да пренася информация, без самото то да може да бъде наблюдавано по обичайния начин, е една от причините тази частица да привлича толкова силно вниманието на физиците. На въпрос защо изследванията на неутриното вече за пети път са свързани с Нобелова награда Халзен посочи именно уникалните свойства на частицата.

"Неутриното ни носи информация, но не можем да го видим", обясни той, като подчерта, че тази особеност позволява на учените да получават сведения за процеси и обекти, които иначе трудно биха могли да бъдат изследвани.

На въпрос дали след 100 години учените биха могли да установят дали неутриното съдържа послания от извънземна цивилизация Халзен отговори, че подобен сценарий не изглежда много реалистичен. Той обаче остави място за изненадата, като отбеляза, че във физиката винаги са възможни неочаквани открития.

Лауреатът говори и за личния си път към Съединените щати. През 1971 г. той се установява в Уисконсин, след като дотогава е работил в Белгия. Според Халзен условията за експериментална физика в Уисконсин са били много добри и именно там той намира средата, в която развива значителна част от научната си работа.